Проектирование электрической части понижающей подстанции 110/35/6 кВ (стр. 6 из 7)

Связь силовых трансформаторов АТДЦТН-200000/330/110 с ОРУ 110 кВ выполняю гибким сталеалюминевым проводом АС.

Сечение выбираю по экономической плотности тока. При продолжительности использования максимальной нагрузки Tmax= 6000 часов и использовании алюминиевых проводов Jэ = 1 А/мм2 (по табл. 4.5) Тогда экономически целесообразное сечение

Sэ = Iнорм/Jэ = 612,4/1 = 612,4 мм2.

По табл.7.35 выбираю провод АС-300/66, для которого Iдоп = 680 А.

Проверка по условию нагрева в продолжительном режиме.

Imax= 612,4 А < Iдоп = 680 А – провода проходят.

Проверка на термическое действие тока короткого замыкания не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка шин на электродинамическое действие тока короткого замыкания (проверка на схлестывание) не производится, так как Iпо = 3,69 кА < 40 кА.

Окончательно принимаю провод АС-300/66 для токоведущих частей, идущих от силовых трансформаторов АТДЦТН-2000000/330/110 до сборных шин 330 кВ.

4.Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

Контроль за режимом агрегатов электростанций и подстанций осуществляется с помощью измерительных приборов (указывающих и регистрирующих) и релейных устройств датчиков сигнализации, срабатывающих при отклонениях параметров агрегата от заданных значений. В зависимости от характера объекта контроля и структуры его управления объем контроля и место размещения контрольно-измерительной аппаратуры могут быть различными. Приборы контроля для различных присоединений могут устанавливаться в разных цепях и разных местах – на центральном пульте управления, на блочных щитах управления, на агрегатных технологических щитах.

Для питания измерительных приборов во всех цепях устанавливаются трансформаторы тока. Целесообразно использовать ТТ с несколькими сердечниками: один или несколько сердечников соответствующего класса точности используются для питания измерительных приборов, другие – для релейных защит. Измерительные трансформаторы напряжения устанавливаются на сборных шинах. От них питаются катушки напряжения измерительных приборов, приборы синхронизации, контроля изоляции, устройства релейной защиты. Трансформаторы напряжения также устанавливаются в цепях генераторов.

Выбор трансформаторов тока в цепях ОРУ 330 кВ

Трансформаторы тока для питания измерительных приборов выбирают по напряжению установки, номинальному первичному току, конструкции и классу точности, по вторичной нагрузке, проверяют на термическую и электродинамическую стойкость.

Для ОРУ 330 кВ: Uуст = 330 кВ, Iраб утяж = 612,4 А, iу = 9,28 кА, Вк = 2,7 (кА)2·с

Предварительно выбираю по табл. 5.9 трансформатор тока ТФУМ-330А-У1, вариант исполнения вторичных обмоток которого 0,5/10р/10р/10р. Обмотка с классом точности 0,5 используется для присоединения измерительных приборов, а 10р – для использования в цепях релейной защиты.

Параметры выбранного трансформатора тока:

Uном = 330 кВ; I1ном = 1000 А; I2ном = 5 А; номинальная нагрузка в классе точности 0,5

r2ном = 2 Ом; допустимый ток термической стойкости Iт = 38,6 кА; время термической стойкости tт = 2 с, ток электродинамической стойкости Iдин = 99 кА.

Таблица 11. Расчетные и каталожные данные

Расчетные величины	Каталожные данныеТФЗМ-330А-У1	Условие выбора
Uуст = 330 кВ	Uном = 330 кВ	330 = 330
Iраб утяж = 612,4 А	I1ном = 1000 А	612,4 < 1000
iу = 9,28 кА	Iдин = 99 кА	9,28 < 99
Вк = 2,7 (кА)2·с	Iт2· tт = 38,62·2 = 2980 (кА)2·с	2,7 < 2980
r2 = 0,67 Ом	r2ном = 2 Ом	0,67 < 2

Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке необходимо, пользуясь схемой включения и каталожными данными приборов, определить мощность, потребляемую приборами Sприб. Перечень необходимых измерительных приборов, согласно табл. 4.11:

– приборы стрелочные, показывающие: амперметр в каждой фазе для осуществления пофазного управления, вольтметр, ваттметр, варметр;

– регистрирующие приборы: частотомер и вольтметр, прибор для определения места повреждения ФИП (фиксатор импульсного действия);

Рис. 8. Схема включения измерительных приборов

Таблица 12. Вторичная нагрузка трансформатора тока:

Наименование прибора	Тип	Нагрузка трансформатора тока, В·А
		фаза А	фаза В	фаза С
Вольтметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	—	0,5
Варметр	Д-335	0,5	—	0,5
Итого	1,5	0,5	1,5

Из таблицы видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С, Sприб = 1,5 ВА.

Общее сопротивление приборов:

Ом

Принимая сопротивление контактов rк = 0,05 Ом, определяю допустимое сопротивление проводов: rпр = r2 ном – rприб – rк = 2 – 0,06 – 0,05 =1,89 Ом.

Во вторичных цепях основного и вспомогательного оборудования на подстанциях с высшим напряжением 330 кВ и выше применяются провода с медными жилами ρ= 0,0175 Ом·мм2/м. Ориентировочная длина соединительных проводов L= 80 м (на подстанциях длина проводов на 15–20% ниже). Трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому lрасч = L, тогда сечение:

мм2

По условию механической прочности, сечение медных соединительных проводов не должно быть меньше 2,5 мм2, поэтому принимаю медный кабель с сечением жил 2,5 мм2.

Ом, тогда

r2 = rприб + rпр + rк = 0,06 + 0,56 + 0,05 = 0,67 Ом < r2ном = 2 Ом, следовательно, ТТ будет работать в требуемом классе точности.

Окончательно для цепи высокого напряжения силового автотрансформатора выбираю трансформатор тока ТФУМ-330А-У1.

Выбор трансформаторов напряжения на шинах ОРУ 330 кВ

Трансформаторы напряжения выбираются по напряжению установки, конструкции и схеме соединения обмоток, классу точности и по вторичной нагрузке.

В данном случае выбираю ТН по напряжению установки Uуст = 330 кВ. По табл. 5.13 принимаю трансформатор напряжения НКФ-330-73У1, параметры которого:

кВ, В, В.

Номинальная мощность одного ТН в классе точности 0,5: Sном = 400 ВА.

Три таких ТН соединяют по схеме звезда с нулем / звезда с нулем / разомкнутый треугольник. К вторичным обмоткам, соединенным в звезду, подключают измерительные приборы, а обмотки, собранные в разомкнутый треугольник, служат для подключения реле защиты от замыканий на землю.

Таблица 13. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор	Тип	Sодной обмотки В·А	Число обмоток	соsφ	siпφ	Число приборов	Общая потребляемая мощность
							Р, Вт	Q,В·А
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	1	2	—
Ваттметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	—
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	—
Вольтметр регистрирующий	H-393	10	1	1	0	1	10	—
Частотомер регистрирующий	Э-397	7	1	1	0	1	7	—
Итого	25	—

Вторичная нагрузка:

ВА

Выбранный трансформатор напряжения имеет номинальную мощность 400 ВА в классе точности 0,5, необходимом для подключения измерительных приборов. Для группы трех однофазных ТН номинальная мощность будет в три раза выше.

Таким образом, S2Σ= 25 < Sном = 3·400 = 1200 ВА, следовательно, трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности.

Окончательно для сборных шин ОРУ 330 кВ выбираю трансформатор напряжения НКФ-330-73У1.

Выбор трансформаторов тока в цепях ОРУ 35 кВ

Для ОРУ 35 кВ: Uуст = 35 кВ, Iраб утяж = 2944,4 А, iу = 25,5 кА, Вк = 25,2 (кА)2·с.

Предварительно выбираю по табл. 5.9 трансформатор тока ТФЗМ-35Б-II-У1, вариант исполнения вторичных обмоток которого 0,5/10р/10р. Обмотка с классом точности 0,5 используется для присоединения измерительных приборов, а 10р – для использования в цепях релейной защиты.

Параметры выбранного трансформатора тока:

Uном = 35 кВ; I1ном = 3000 А; I2ном = 1 А; номинальная нагрузка в классе точности 0,5

r2ном = 30 Ом; допустимый ток термической стойкости Iт = 57 кА; время термической стойкости tт = 3 с, ток электродинамической стойкости Iдин = 145 кА.

Таблица 14. Расчетные и каталожные данные

Расчетные величины	Каталожные данныеТФЗМ-35Б-II-У1	Условие выбора
Uуст = 35 кВ	Uном = 35 кВ	35 = 35
Iраб утяж = 2944,4А	I1ном = 3000 А	2944,4 < 3000
iу = 25,5 кА	Iдин = 145 кА	25,5 < 145
Вк = 25,2 (кА)2·с	Iт2· tт = 572·3 = 9747 (кА)2·с	25,2 < 9747

Окончательно для цепи линии 35 кВ, для цепи секционного выключателя и для цепи низкого напряжения силового автотрансформатора выбираю трансформатор тока ТФЗМ-35Б-II-У1.

Выбор трансформаторов напряжения на шинах ОРУ 35 кВ

Выбираю ТН по напряжению установки Uуст = 35 кВ. По табл. 5.13 принимаю трансформатор напряжения ЗНОМ-35-65У1, параметры которого:

кВ, В, В.